Rakkude jagunemise kaks põhitüüpi, mitoos ja meioos, esinevad taimedel, loomadel, protistidel ja seentel.
Loomadel esineb mitoos keharakkudes kasvu tekitamiseks ning keha kudede taastamiseks ja hooldamiseks. Iga tütarrakk on algse raku geneetiline koopia.
Meioos toimub seksuaalsel paljunemisel muutuja genereerimiseks sugurakudvõi munarakud ja sperma, mis ühinevad, moodustades vanematest erineva uue indiviidi.
Sünapsis on ainulaadne viis, kuidas kromosoomid rivistuvad meioosi esimeses jaotuses, mida nimetatakse "meioos I", nii et see toimub meioosi ajal, kuid mitte mitoosi ajal. Iga kromosoomipaar ühendub omavahel, vahetades sageli geneetilist materjali üksikute kromosoomide vahel. Üleminekuks nimetatud vahetus on oluline viis sugulisel teel paljunevate organismide geneetilise varieeruvuse suurendamiseks.
Uued geneetilised kombinatsioonid
Meioos toodab rakke, milles on poole vähem kromosoome kui keharakkudes, mida nimetatakse haploidseks olekuks, nii et järglastel on õige arv kromosoome.
Inimestel on keharakkudel diploidne ehk kahekordistunud arv 46, kus on 23 paari kromosoome. Igal paaril on ema ja isa kromosoom, mida nimetatakse homoloogseteks kromosoomideks. Meioosi ajal toimub kaks jagunemist, et saada haploidseid sugurakke, millel on 23 üksikut kromosoomi.
Igal sugurakul on ainulaadsed kombinatsioonid ema ja isa kromosoomidest. See geneetiline varieeruvus on oluline, et organismid saaksid muutuvate tingimustega kohaneda. Edasine geneetiline varieeruvus toimub sünapsi ajal, kui geenimaterjali vahetatakse ristmiku ajal õekromatiidide vahel.
Kuidas toimub meioosi sünaps
Enne meioosi algust paljunevad raku tuumas sisalduvad homoloogsed kromosoomipaarid, moodustades kaks paari õdekromatiide, millest iga paari hoiavad koos tsentromeerideks nimetatud struktuurid.
Meioosi alustamiseks tuumamembraan lahustub ning kromosoomid lühenevad ja paksenevad. Selle esimese etapi, mida nimetatakse I faasiks, ajal toimub sünaps. Kaks sõsarkromatiidi paari ühenduvad kogu pikkuse ulatuses RNA ja valkude kombinatsioonide kaudu, mida nimetatakse "sünaptonemaalseks kompleksiks".
Ühendatud kromatiidid lühenevad, keereldes protsessis kokku. Nad saavad omavahel haakuda, kuni õekromatiidide tükid purunevad ja kinnituvad uuesti vastupidine kromatiid, nii et ema kromatiidi osa on nüüd isakromatiidil ja vastupidi vastupidi.
Helistati üle minnes või "rekombinatsioon", see protsess rikastab geneetilist varieeruvust lisaks sellistele teguritele nagu juhuslik viljastamine.
Sünaps lõppeb
As meioos I jätkub, I metafaasi ajal migreeruvad sünapsis olevad homoloogsed kromosoomipaarid raku keskele ja rivistuvad. Ema ja isa homoloogsed kromosoomid võivad assotsieeruda juhuslikult kas raku vasakule või paremale küljele.
Järgmisena lõpeb I anafaasi ajal sünapsis ja homoloogsed kromosoomipaarid eralduvad ja migreeruvad raku vastaskülgedele. Telofaasis I leiab rakkude jagunemine igast haploidsest tütarrakust iga homoloogse kromosoomipaari ühe tüübi, kusjuures kromatiidid kannavad endas ristuvat geneetilist materjali.
Ülejäänud meioos
Sisse meioos II, jagunevad kaks meioosi I rakku homoloogsete paaride kahe õe kromatiidi eraldamiseks. Saadud sugurakkudel on nüüd haploidne arv paarimata õekromosoome. Inimestel on meessugurakud neli funktsionaalset seemnerakud. Naiste inimeste meioos tekitab ühe suure funktsionaalse muna ja kolm väikest (ja lõpuks visatud) rakku, mida nimetatakse polaarkehadeks ja mis sisaldavad tuuma, kuid vähe tsütoplasmat.
Sugurakkude geneetiline varieeruvus tuleb esiteks üksikute kromosoomide sõltumatust sortimendist ajal iga meiootiline jaotus koos ema- ja isakromatiididega, mis hajuvad tütarrakkudes juhuslikult mood. Inimestel on 23 kromosoomi sidumise võimalik kombinatsioon kokku 8 324 608.
Teine varieeruvuse allikas pärineb sünapsi ajal ristumise käigus saadud geneetilise materjali vahetamisest.